隧道工程的施工方法范文

時間:2024-01-11 17:46:50

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隧道工程的施工方法

篇1

關鍵詞:洞身開挖;襯砌施工;隧道工程;應用形式

水利水電作為我國社會經濟發展的重要工程,隧道工程是其重要的組成部分。因此,在隧道工程施工過程中,施工單位應對洞身開挖與襯砌施工技術給予高度的重視,并對洞身開挖與襯砌施工技術形式進行全面的了解,洞身開挖與襯砌施工技術憑借著自身的優勢,被我國水利水電施工單位廣泛利用。本文以水利水電工程的角度出發,對洞身開挖與襯砌施工方法和技術形式進行簡要的分析和闡述,并針對其應用形式提出了一些觀點,希望對我國水利水電隧道工程的發展起到一定的幫助。

1隧道洞身開挖施工技術的應用形式

1.1臺階開挖技術形式

在水利水電隧道工程施工過程中,施工單位應根據施工地點,進行全面的了解和分析,針對較為特殊的施工地點,施工人員可利用臺階開挖技術的形式進行全面施工。但在施工過程中,施工人員應對該地點進行相應的保護,以臺階的形式對石土方進行緩慢的挖掘;在挖掘過程中,施工人員應當對臺階的高度進行全面的控制,一般臺階的長度為50~80m,形成封閉成環的形式(見圖1),最大程度提高水利水電隧道工程的施工質量。

1.2光面爆破技術形式

在水利水電隧道洞身開挖施工過程中,會受到外界因素的影響,導致隧道發生坍塌、變形等現象。因此,在水利水電隧道工程施工過程中,應對隧道洞身開挖施工技術形式進行有效的利用和分析,尤其是光面爆破施工技術形式。在隧道工程施工過程中,主要利用爆破和機械設備開挖的形式,對隧道工程的洞身進行全面的挖掘工作,并在光面爆破過程中,施工人員對巖石面進行全面的打磨。在施工過程中,施工人員要對隧道洞身進行全面的保護工作,從中心地進行光面爆破工作,但在爆破挖掘時預留相應的核心土層巖柱,一般土層巖柱的高度為5m。在隧道洞身開挖過程中,預留相應的保護厚度,通常其厚度為70~100cm左右,然后在利用人工光面爆破挖掘的形式,作為輔助施工技術,最終形成環比的形式,保證了隧道洞身開挖施工流程的順利開展。

2襯砌施工技術在水利水電隧道工程的應用形式

2.1在測量放線中的應用形式

測量放線是水利水電隧道工程施工中的重要形式,也是襯砌施工技術應用的重要形式之一。因此,在隧道工程測量過程中,將渠坡基本建成后,再進行全方位的測量。但在測量過程中,施工人員應對各個測量線間的水平程度進行全面的保持,一般控制在2.6m,并在施工過程中,將9.0m的范圍作為測量線與測量線間的間隔,同時在測量過程中,施工人員要利用相關的設備,對渠坡的高度進行全面的記錄和標記。另外,隧道工程測量放線的過程中,施工人員應當在固定的范圍之內,設置相應的高程點,并對其進行科學、合理的利用,最大程度上保證襯砌施工的質量,充分展現其施工技術的優勢。

2.2在水利水電隧道給工程養護工程的應用形式

在襯砌施工過程中,主要以利用混凝土材料為主,在水利水電隧道的后期養護工作中很是常見。因此,在水利水電隧道建設過程中,施工人員應高度重視后期養護工作,并在施工過程中,施工人員要對混凝土的振搗、密實等施工工作進行全面的利用。但在水利水電隧道工程后期維護的過程中,應對混凝土的表面進行全面的保護工作。另外,在水利水電隧道養護過程中,施工人員可適當利用噴霧等形式,對混凝土表面進行保護工作,時刻保持其表面的濕潤效果,并在混凝土表面蓋上相應的保護設備,提高襯砌施工技術的防水性能,充分展現和發揮了襯砌施工技術,也為我國水利水電隧道工程的發展帶來了新的發展方向。

2.3在一次支護中的應用形式

在水利水電隧道工程施工過程中,由于工程量較為巨大,所涉及施工環節非常之多,一次支護是其中非常重要的一項。在一次支護過程中,施工人員應利用相應的施工設備,如工膜的形式,利用轉載設備,將其工模運至施工現場,再進行鋪設工作。水利水電隧道工程一次支護的具體措施:在工膜運輸至水利水電隧道工程施工現場時,施工人員應對工膜進行全面的剪裁,再進行土層的碾壓工作用。在一次支護過程中,施工人員應高度重視支護邊緣的壓實工作,可利用沙袋等施工設備進行碾壓工作。在碾壓工作結束后,將剩余的工膜放置于下個施工環節中,最大程度上提高了水利水電隧道工程建設的質量。在一次支護基本完成以后,施工人員一定要進行反復的壓實工作,最大程度保證隧道土層的舒適、平整等性能。在一次支護過程中,施工人員要對每一個土層面間的距離,給予高度的重視,一般每一個土層面間的距離為10cm,最大程度上避免發生干擾的現象。

篇2

【關鍵詞】公路隧道;施工技術;質量問題

一、公路隧道施工階段的技術處理

1、隧道開挖

大洞隧道左線出口洞口VI 類圍巖施工中,隧道拱頂下沉大,地表出現不同程度的下沉及開裂現象,拱腳局部有開裂的現象。通過對左線施工情況及右線地質資料的分析,洞口段隧道位于堆積土中,隧道斜穿溝心,且土層松軟、松散、含水,地基承載力低。同時隧道埋深淺,極難形成自拱度,靠圍巖自身無法控制圍巖變形,必須采取支撐措施,而基礎承載力是主動支撐有效的前提和保證,超前探明地質情況,并進行基礎處理就非常必要。

2、初期支護施工

初期支護由系統錨桿、鋼筋網、噴射砼、鋼拱架組成,導坑支護與洞身初期支護一起施工。現場制作1:1胎模平臺一套,并放設1:1鋼模試拼大樣。截割下料,將切割好的型鋼放在1:1胎模上,固定后用乙炔焰加熱達到一定深度后,均速起動胎模千斤頂,將型鋼壓制成型。在連接單元的一端焊上A3鋼板,與預埋在中隔墻的鋼板雙面焊接,各單元之間的連接采用U型鋼之間一定長度的搭接并用連接件壓緊,將加工好的各單元構件放在大樣臺上試拼,輪廓誤差不大于3cm。用經緯儀和水準儀準確量測型鋼拱架,在隧道法線方向的位置與高程,用紅油漆準確標注拱頂、拱腳和邊墻等控制點位置,設置足夠的定位錨桿。安裝錨桿后噴3M厚鋼纖維砼,安設拱架,單元間按設計連接,并與定位錨桿鎖腳錨桿焊接在一起,鋼架與噴層之間空隙,用騎馬墊塞緊。鋼架間縱向用ф25鋼筋焊接,連接鋼筋環向間距1,0m,鋼架間距LS2-1段50M,LS2段80M。為加強拱腳,在鋼拱架腳加設兩根長3,5m的鎖腳錨桿。

3、洞身開挖

按照隧道設計的結構以及施工現場的地質情況,一般施工作業都是采用導洞先行的方式的,中導洞掘進45m左右時開始澆注中墻。只有中墻的混凝土強度大于70%時才可以進左洞,右洞的掌子面落后左洞10m控制。在圍巖變形已經趨于穩定后再施工作業左右洞二次模筑襯砌,如果初期的支護強度不足或是圍巖的變形過大,那么不但要加大初期支護的強度,同時還要修改二次襯砌設計的參數。左右洞的二次襯砌與掌子面之間的間距的控制范圍應為25-35m。

4、二次襯砌

開挖中隔墻基礎,綁扎在鋼筋房內彎制成型的隔墻鋼筋,預理左、右洞鋼支撐接頭鋼板。立模、模板采用特制大塊鋼模,每次立模長度為9m,模板規格與正洞臺車和模板一致,加工兩節段模板。采用外拉內頂辦法加固模板,用泵送砼一次澆注每段隔墻,對頂部與中導洞臨時支護相接觸處要充塞密實。砼中摻加早強劑,當強度達到2,5Mpa后可以拆模,拆模后立即養護。左、右洞二次模注襯砌二次襯砌施工在圍巖變形基本穩定后進行。初期支護經處理至表面無明顯的滲水、漏水無突出的錨桿頭、鋼筋頭及表面平整后,再鋪設環向排水盲溝、縱向排水管、橫向排水管等。綁扎鋼筋房中加工成型的鋼筋,預埋設計的各種孔、管、線、件。臺車就位,復核中線及標高,使二次襯砌內輪廓符合設計要求,泵送砼一次完成一節段砼的灌注。搗固采用插入式搗固器振搗。 砼中摻入水泥重量6%的FS防水劑,砼具備早強、緩凝、高流態(坍落度一般為15cm左右)性能。強度達到設計的2,5MPa后,即可拆模,并灑水養護不得小于14天。砼于隧道出口附近設50m3/h拌合樓拌合,砼水平運輸采用砼輸送泵運到隧道出口進行澆注。在隧道頂拱部位設置砼溜槽下料,以防止骨料分離。

二、公路工程中隧道施工

1、施工方法根據前期施工存在的問題,現采用臺階法和雙側壁導坑法相結合的施工方法,半斷面開挖時,出碴采用無軌運輸,挖掘機、正鏟側卸式裝載機配合8 噸自卸汽車運輸出碴;小導坑開挖時,采用人工開挖,小拖拉機配合人工出碴,及時進行支護;仰拱加固緊跟并且及時施作襯砌混凝土。

2、鋼管樁施工鋼管樁采用準89×4 無縫鋼管,前端加工成圓錐狀,長度20cm;鋼管樁管體下半部分須加工溢流孔,以利于注漿施工,孔口lm 范圍內不加工溢流孔,溢流孔直徑8mm、間距25cm。按每次lm 進度指標進行清除施工障礙物工作,并施工臨時排水管等措施進行場地排水,杜絕施工場地受水浸泡現象發生;測量放線,標出鉆孔位置;鉆機鉆孔(可直接夯進)、下管,注超細水泥(MC)單液漿,注漿壓力為1.5~2.0MPa,注漿完成后,對樁間土進行輕型觸探試驗,錘擊數大于35 擊,承載力不小于250kPa,達不到時,進行加密等處理。每處理完成5m,進行仰拱混凝土施工,其間用過車梁保證已施工段穩定。根據工地條件,導坑條形基礎施工,鋼筋在導坑內綁扎關模后,采用泵送C25 混凝土進行施工,先施工水平條形基礎后,安裝拱腳,再施工豎直條形基礎。

三、初砌柔性防水和背面排水工程的設置

1、防水層鋪設前對初期支護的檢查和處理防水層鋪掛前,應先對初期支護噴射混凝土進行斷面量測,對欠挖部位加以鑿除,對噴射混凝土表面凹凸顯著部位應分層噴射找平。外露的錨桿頭及鋼筋網應齊根切除,并用水泥砂漿抹平,使混凝土表面平順。在鋪掛前,還應檢查襯砌背后的排水設施,如盲溝、引水管和排水暗溝是否相互連接嵌入及接頭是否連接密封牢固,盲溝、引水管和排水暗溝是否加設反濾層。嚴寒地區保溫排水設施是否有防潮措施。修筑的深埋滲水溝,回填材料除應滿足保溫、透水性好的要求外,水溝四周是否有防泥砂滲入且回填密實的材料。

2、防水層鋪設好后檢查和處理防水層鋪掛結束,應對其焊接質量和防水層鋪設質量進行檢查。用手托起防水板,看其是否能與噴射混凝土密貼;看防水板表面是否有被劃破、扯破、扎破等破損現象;看焊接或粘結寬度是否符合要求,且有無漏焊、假焊、烤焦等現象;進行壓水(氣)試驗,看其有無漏水(氣)現象等,檢查防水板鋪掛質量。如果發現存在問題,除應詳細記錄外,并立即進行修補或返工處理。

3、止水帶安裝與控制防水混凝土施工縫是襯砌防水混凝土間隙灌注施工造成的,對于施工縫的防排水處理,在復合式襯砌中,一般采用塑料止水帶或橡膠止水帶。在澆筑二次襯砌混凝土前,可用鋼絲刷將上層混凝土刷毛,或在襯砌混凝土澆筑完后4-12h 內,用高壓水將混凝土表面沖洗干凈,并檢查止水帶接頭是否完好,止水帶在混凝土澆筑過程中是否刺破,止水帶是否發生偏移。如發現有割傷、破裂、接頭松動及偏移現象,應及時修補和處理,以保證止水帶防水功能。檢查是否有固定止水帶和防止偏移的輔助設施、止水帶接頭寬度是否符合要求、止水帶是否割傷破裂、止水帶是否有卡環固定并伸入兩端混凝土內等項目,做好詳細檢查記錄,如存在問題時,應立即進行修補或返工處理。

參考文獻:

篇3

關鍵詞:城市道路水泥穩定碎石方法

0前言

水泥穩定碎石是以級配碎石作骨料,采用一定數量的膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙,按嵌擠原理攤鋪壓實。其壓實度接近于密實度,強度主要靠碎石問的嵌擠鎖結原理,同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙。它的初期強度高,并且強度隨齡期而增加很快結成板體,因而具有較高的強度,抗滲度和抗凍性較好。水穩水泥用量一般為混合料3%~7%,7天的無側限抗壓強度可達1.5%~4.0%MPa,較其他路基材料高。水穩成活后遇雨不泥濘,表面堅實,是高級路面的理想基層材料。

1材料要求

1.1 水泥

普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥均可,但應選用終凝時間較長(宜在6H以上)的水泥。快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質的水泥不應使用。宜采用標號較低(為325)的水泥。水泥品質必須滿足國家標準規定。

1.2混合材料

混合材料分活性和非活性兩大類。活性材料是指粉煤灰等物質,可與水泥中析出的氧化鈣作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的礦物材料,對這類材料的品質要求是材料的細度和不含有害的成分。

1.3集料

應用人工集配碎石,城市主干道用做底基層時集料的最大粒徑不應超過40mm,顆粒組成范圍,用相應級配,用做基層時,集料的最大粒徑不應超過30mm顆粒組成應在規定范圍內。石料的磨耗值不超過35%,石料的壓碎值不超過30%。

1.4水

通常適合于飲用的水,均可拌制和養護水穩。如對水質有疑問,要確定水中是否有對水泥強度發展有重大影響的物質時,需要進行試驗。從水源中取水制成的水泥砂漿的抗壓強度與蒸餾水制成的水泥砂漿抗壓強度比,低于90%者,此種水不能用于水穩施工。

2水穩混合料組成設計

采用水泥、粉煤灰、穩定碎石、砂、石屑等筑路材料作為水泥穩定碎石基層。

首先,實驗室通過經過一定數量的原材料試驗,進行配合比設計、擊實實驗,確定最大干密度和最佳含水量。然后以此配比制成試件,試件在規定溫度條件下保濕養護6天,浸水1天后,進行無側限抗壓強度實驗。經實驗得知:

(1)經過對集料為砂、碎石、水泥和集料為粉煤灰、碎石、水泥的兩種配比試驗,結果發現摻加粉煤灰的水泥穩定混合料不僅其和易性較好,而且試塊容易成型,成型后的試塊外觀較好,7天平均強度也較高。(2)不同配比灰土試件,7天無惻限抗壓強度在1.0MPa左右;而不同配比水穩試件7天無側限抗壓強度在4~7MPa之間(采用325號普通水泥,水泥摻量5%~6%)。(3)不同配比灰:試件經幾次凍融循環后,抗壓強度幾乎沒有:而摻有水泥和粉煤灰的不同配比的水穩試件,經10次凍融循環后,仍可測得一定的強度。

3水穩施工方法應注意的問題

3.1首先對底基層進行檢驗,復核控制樁高程。

3.2水穩攤鋪前底基層清掃干凈,并適量灑水保持濕潤。

3.3攪拌,廠辦設備使用前應先調試所用廠拌設備、各計量系統,使所拌混合物含水量、骨料級配、水泥含量均符合配比要求,使機器運轉正常,拌和機出料量與所用攤鋪生產能力一致起來。

3.4攤鋪、碾壓時,攤鋪系數1.3~1.5之間,施工中必須貫徹“寧高勿低、寧刮勿補”的原則,全部施工工程力爭在水泥終凝時問前完成。碾壓完畢立即做密實度試驗,若試驗結果達不到標準重新進行碾壓。

3.5一般情況下水穩作業完成24小時后才可以砌沿石。其與砌沿石的時間問隔也不宜太久,否則混合料形成板體后,板體堅硬,增加施工難度,敲鑿板體也極易破壞板體整體性。

3.6養生時間不少于7天,這期問禁止車輛通行,每日灑水車灑水養護24遍,保持濕潤。

篇4

公路修建過程中,隧道工程一直作為其中的一個難點存在。由于隧道工程在施工過程中施工難度較大,并且施工的空間范圍較小,其安全措施也有很高的要求。因此,對隧道工程進行工程造價是極其復雜的過程。

關鍵詞:

公路隧道;工程造價;控制措施

目前,我國正處于工業化、現代化和城鎮化的快速發展時期,公路基礎設施投資規模也相應加大。在公路建設等交通基礎設施的快速發展對公路的工程造價管理也有了更高要求。工程造價最后結果的確定由概預算編制和造價管理兩個步驟組成[1],如果能在公路建設過程中合理的根據不同的施工地段進行準確的工程造價預算,可以很好的對公路的工程造價進行控制。而隧道工程的施工一直是公路建設中的一個施工難點,其工程造價的控制是施工單位關心的重要方面。在對隧道施工進行工程造價時,很多方面的因素都會對最后的結果產生一定的影響。在隧道施工的過程中保障施工的質量必須得放在首位。其次,還必須得控制隧道的工程造價,這是企業獲得經濟效益的重要手段。

1公路隧道工程造價影響因素

1.1施工合同隧道工程造價管理通常是按照施工合同上的相關規定來對隧道施工過程實施管理措施的[2]。因此,施工合同的制定內容對隧道工程造價有著十分重要的作用。但是在實際情況下,很多施工單位在進行施工合同的簽訂時往往會不夠謹慎,還未對施工合同的內容進行分析就完成了合同的簽訂過程,這造成了后面隧道工程造價不能很好控制的現象產生。例如,在隧道的建設過程中常常會用到很多支護,很多施工單位未對這些支護進行單獨的計算。

1.2施工設備、原材料在隧道工程的施工過程中,常常會使用到很多的機械設備,而且很多機械設備都是有特殊作用的。二襯臺車是隧道施工過程中常用到的特殊設備,包含很高的使用技術,不管是進行購買還是租用造價都很高。如果在施工過程中出現意外,從而導致設備無法正常使用,這在很大程度上對工程的造價產生了影響,直接影響到了隧道工程的施工進度。隨著國家建設速度的不斷加快,對原材料的需求量也是越來越大,并且由于受到市場的有關影響,原材料的價格也處于不斷地變化狀態,這在很大程度上增加了隧道工程造價的難度。

1.3工程變換隧道工程由于在施工過程中存在著很多的不確定性因素,所以很容易出現地質的勘察結果和實際情況不同。因此,在進行施工過程中,要加強監控和測量。只要出現圍巖等級和設計圖紙上的內容不一樣時,就必須得對設計圖紙進行相應的更改。因此,在對圖紙進行設計的時候必須要按照工程標準而進行設計方面的變換,這樣才可以對工程造價進行很好地控制。

1.4設計、施工因素合理的對隧道進行施工設計,是控制隧道施工造價的有力保障。因此,在對隧道進行路線選擇、地質勘察、技術參數等,都會在很大程度上對隧道工程的工程造價造成影響。隧道在選擇施工方法時也要選擇合理、高效的施工方法對隧道工程進行施工。如果在選擇過程中,選擇了不好的施工方法,會出現組織不到位的情況發生,最后造成工程施工進度達不到要求,這些都會影響到隧道工程的工程造價。

2隧道工程造價的控制措施

2.1隧道路線、地質勘察造價控制隧道工程是公路修建中的一個難點項目,由于隧道工程在施工過程中施工難度較大,并且施工的空間范圍較小,其安全措施也由很高的要求,這在很大程度上決定了隧道工程的工程造價較高。所以在隧道工程選擇施工路線時也要考慮隧道工程對路線整體造價的影響。在對路線進行設計時,必須得對這個施工區域的地理環境進行嚴格的勘察。在對該施工區域的地質情況的數據進行合理的分析得出適合施工的結論之后才可以正式施工。這樣可以有效避免出現隧道的修建位置出現在泥石流、山體滑坡等容易發生自然災害的地方。所以在對隧道進行路線選擇的時候不僅要按照施工計劃中的整體走向設計,還要結合施工區域的地質情況。將隧道的施工路線設置在一個地質環境好,不易發生自然災害的地段。這在很大程度上起到了對工程造價的控制。在對施工區域進行地質勘查的過程中應該盡量使用多種勘察工具對圍巖的等級進行勘察,為隧道工程提供可靠的數據。避免出現施工階段因圍巖的等級出現變更導致隧道工程造價的提高。

2.2隧道平面設計的造價控制對隧道進行平面設計,是隧道工程施工前的一個重要步驟。在進行平面設計時必須得根據公路工程總體的路線走向作為設計的總體方向。在具體設計過程中對結合施工區域的地質、地形等進行考慮。隧道在進行施工時會因為地質圍巖的不同,從而產生隧道的造價不同。地質情況較差的隧道作業空間小,容易發生安全事故,這在很大程度上影響了隧道工程造價。所以在對隧道進行平面設計的時候盡量找施工條件好的地段進行施工,從而起到降低隧道工程造價的作用。

2.3隧道結構與支護參數的造價控制對隧道進行結構設計的過程中,必須的考慮到建成之后車輛運行的安全,隧道的養護,隧道的結構可以長久的使用。在對隧道結構進行確認時要遵守造價的原則,已達到控制工程造價的目的。

3隧道工程施工階段的造價控制措施

3.1隧道施工方法的造價控制在隧道工程的施工階段,采取模式化和標準化的施工方法在很大程度上保證了隧道的施工進度和施工質量,讓隧道工程的工程造價取得很好的控制。在實際施工過程中要盡量保證施工方法的標準化和模式化,以防各種施工問題的出現。只有采用合理的施工方法,才可以很好的對隧道工程的工程造價進行控制。

3.2隧道機械設備的造價控制在隧道的施工過程中,各種分工的機械設備能夠很好的配合是施工過程有序的進行,施工效率提高的重要保障。在隧道施工的過程中,掘進和支護機械是保證施工進度的重要工具。在我國的現在的隧道工程施工現場,多是采用多功能臺架和專控臺車來進行隧道的施工。在對工具進行運輸時,應使用運輸能力強的施工機械。

3.3隧道開挖的造價控制在隧道工程的施工過程中,對隧道進行開挖是進行隧道施工的重要施工項目。但在隧道開挖的過程中,經常會出現隧道出現超挖的現象,這在很大程度上影響了隧道工程對于工程造價的控制。隧道的超挖現象通常是由于在隧道在施工過程中山體爆破時的結果不理想產生的。超挖現象在隧道施工過程中是一種常見的施工問題,其對隧道總體的施工進度以及隧道的工程造價在很大程度上造成了一定的影響。如果超挖現象過于嚴重還會對隧道的內部結構穩定造成影響。雖然隧道出現超挖的現象無法杜絕,但是可以通過對鉆孔精度和爆破技術進行嚴格控制來減輕因超挖對隧道工程造價的影響。

4結束語

隧道工程是公路修建過程中的一個重要項目。由于其施工過程復雜,難度較大,這在很大程度上造成其工程造價的控制難度。但由于隧道工程在整個工程內的重要地位,所以合理的對隧道工程的工程造價進行控制對整個公路工程的工程造價有著很大的影響。所以,在隧道工程的設計階段,施工階段都需要進過認真的分析,利用可以使用的一切方法,起到對隧道工程工程造價的有效控制。在保證隧道工程整體的質量的前提下,達到增加施工單位經濟利益的目的。

參考文獻

[1]黃建文.略論公路隧道工程造價的影響因素與有效控制[J].江西建材,2015,42(7):266+271.

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由于鐵路隧道工程具有投資大、風險高、周期長的特點,使其影響工程成本的因素復雜多變,主要體現在以下幾個方面。

1.1安全因素

隧道工程設計施工的基本特點是“地質環境復雜,基礎信息缺乏”,加之手段、工期、經費及時間的限制,在開挖前不可能將地質信息等施工中可能出現的因素調查得很清楚,而必須通過開挖后所揭示的地質條件對圍巖級別進行再認識和再確定,相應的預設計階段所擬定的斷面尺寸、結構形式、支護參數、預留變形量和特殊地層狀況下的施工方法等方案均需要在開挖過程中重新評估和確認,必要時須做調整或修正。因此隧道工程的設計無法在開工前就做到一步到位,隧道工程的施工存在著很大的不確定性和高風險性。安全事故頻繁發生,如洞口順層滑坡、洞外危崖落石、巖溶、巖爆、突涌水、常見有害氣體、高溫、塌方、施工用電事故等。這些事故一旦發生,就會大大增加工程費用,延長工期且影響后續施工,影響施工單位信譽,危害是巨大的。

1.2工期因素

影響工期的因素很多,主要有征地拆遷時間;地質條件、環境條件的變化;機械設備和技術力量投入的合理性:施工方法的正確性;工程支付及信息反饋的及時和設計變更的正確。由于隧道工程投入的臨時工程、機械設備、技術人員和勞動力的費用占總造價的比例比一般地面工程要高很多,因此,任何原因造成的工期延長都帶來成本上的風險。

1.3施工方法因素

施工方法好壞主要表現在施工方法與實際圍巖的適用性,不同施工方法對圍巖的擾動不同,對巖體構造、斷層、含水性、瓦斯等影響程度也不相同,勢必對施工過程產生不同的影響;其次,不同的施工方案決定了相應的施工人力、物力在施工的時間和空間上的配合,好的施工組織設計方案應該對施輔物工中的實物量、工作量、勞動力、材料、半成品、施工機具、大型設備、輔助設施及施工總平面圖的有關數據進行精細計算,力求以最低的費用達到既定的目標成本;合理分配有限的人力、量后,施工人員對施工方法掌握的熟練程度也將對工程安全、工程質量及工期產生影響。

1.4施工機械設備因素

由于隧道施工場地狹小、施工環境惡劣,施工工程量大,很多工作人工難以完成。在隧道的開挖、出渣、襯砌、通風排水等各個階段的施工環節中都需要相應的配套施工機械設備,且對隧道施工機械設備的技術經濟要求相對較高。施工中一旦出現設備缺陷、設備故障、設備操作失誤、設備功能不適用等情況,將對工程質量、安全、工期產生巨大影響。

1.5材料因素

由統計資料顯示,材料費在隧道施工成本構成中占最大比重,是否選擇經濟適用的材料將對隧道施工成本產生重大影響。由于隧道施工周期長,材料價格也受到市場風險因素的影響,如經濟滑坡、匯率波動、通貨膨脹、稅率變化等。后勤供應體系運作的好壞也會影響到材料供應是否及時及材料費用的多少。

1.6報價因素

隧道工程專業性強,要求參加投標的單位都必須是具有豐富隧道施工經驗的專業隊伍。在投標過程中,其投標編制依據主要是地質參考資料、設計文件、地表及環境調研(或察看現場)。由于資料不充分,認識就存在著缺陷或不徹底,也就存在著報價風險。報價風險影響因素主要有:由于地質條件風險的存在,因而產生了設計工程量與實際工程量的不吻合,這包括新圍巖類別的產生、不良地質的出現、工程數量的增減等;編制報價的準確性和預見性。

2加強鐵路隧道工程成本管理的措施

2.1材料費用方面

對材料市場進行動態的跟進,及時了解材料市場的動態情況,掌握材料的最新報價;盡量直接從直銷廠采購材料;減少對中間商的支出,對需要量很大的材料進行招標。同時對材料的驗收和領取采用嚴格的管理制度,合理使用材料。

2.2人工費用方面

在公鐵路隧道工程建設中人工費用的開支是必不可少的,所以對人工費用的控制將會很有效地減少成本。將工程分為幾個部分,并以此進行招標,按照價格、質量、工期等因素,進行素質考核,選擇素質高、能力強的隊伍接手工程的建設工作。按照成本的預算合理地分配人工費用,控制人工費用在最合理的范圍。

2.3設備控制

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關鍵詞:地下隧道;病害;治理措施

Abstract: since the reform and opening up, rapid growth of infrastructure construction in our country, especially in highway, railway, etc., underground tunnel construction has become an important technology of road construction in our country. In this paper, the common problems were analyzed, and the underground tunnel construction and put forward the corresponding management proposals.

Key words: underground tunnel; Disease; Control measures

中圖分類號: U459.3 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)

隨著我國經濟的持續快速發展,社會發展也加快了腳步,基礎設施建設不斷增加。同時隨著全球化進程的不斷加快,不同國家、地區和城市之間的聯系越來越密切,除了利用高科技網絡化實現連接外,四通八達的交通運輸線也成為了聯系地區與地區、城市與城市之間直接方式。在整個十二五期間,我國的鐵路、高速公路以及最新興起的城際交通軌道和市內交通軌道的興建得到了快速的發展,隧道工程作為這些項目不可缺少的部分,其已建或者在建的數量正在不斷增加。但是,隧道工程從技術和理論上來講都是一種相對獨特的工程形式,因為地下隧道工程除了具有一般的道路施工基本特點外,還具有施工的極端復雜性和極強的隱蔽性,同時地層條件以及周圍環境不確定性也會對地下隧道施工帶來顯著影響。這些都從很大程度上增加了地下隧道工程施工的難度,也給隧道工程的施工帶來了更多潛在的風險。這就要求我們必須清楚地下隧道施工的病害所在,及時準確的制定相應的治理措施,確保地下隧道工程施工的安全性和可靠性。

一、地下隧道施工常見病害分析

(一)常見病害

地下隧道施工中事故的發生的誘因有很多,綜合起來主要有以下幾種:施工地面坍塌、機械傷害、沉重物體撞擊、爆破、起重傷害、過往車輛損害、墻體開裂、地下積累的瓦斯爆炸、灼燙淹溺、電擊、火災、中毒和窒息以及其他傷害等。由于我國不同地區的地質類特征各不相同,因此地下隧道施工技術條件也是千變萬化,沒有固定統一的施工模式。同時施工環境和施工機械等客觀條件也在不斷變化中,因此各種新的問題在隧道施工中不斷出現,特別是在突泥、突水,軟巖失穩的情況下更容易導致事故的發生。載地下隧道施工過程中,只有充分的理解事故的誘因,了解事故的可能形式,并且施工人員在施工過程中要認真、負責,按照規章制度科學的操作,及時對工程進行檢測,才能從根本上預防事故的發生。①

(二) 事故的發生特點

根據統計,我國地下隧道施工的主要病害為坍塌、物體打擊、透水等事故,如表1:

表12004-2008我國地下隧道施工事故特點分析

其中坍塌是地下隧道施工的最主要病害,加強對這些病害的預防,提高隧道施工的安全性。坍塌的有誘發因素有很多,主要因素有以下幾種,如圖1:

其中地下管線斷裂或滲漏引起的坍塌占總數的38%,為最主要的誘發因素,其次是地層中不良地質體引起的坍塌,占31%,而力學轉換處理不當和不良地層條件所占比重較小,分別占坍塌總數的24%和7%。

二、地下隧道施工的病害治理對策

(一)選擇科學的施工方法

隨著科學技術的不斷發展,隧道施工技術也不斷取得進步,新的施工方法對于控制地下隧道工程的病害發生有著積極作用。但是由于我國不同地區的施工條件不同,必須對眾多的施工方法進行選擇,針對不同的工程特點,有針對性的選擇施工方法進行施工是一項技術性的問題,也是考驗施工單位綜合能力具體體現。長期以來大量的施工實踐已經證實,科學合理的施工方法直接關系到施工的質量與效益,采用合理與科學的施工方法不但能夠避免因地質條件的不足而引起的損失和風險,還可以避免因對地質條件的判斷不足而引起的潛在的風險。同時,這也是施工單位鍛煉施工隊伍,提高管理水平和增強抵御風險的能力的有效途徑。②

(二)提前勘察,合理設計

在地下隧道的施工前期,針對施上路段的地質條件,在隧道的施工設計階段就要對具體路段進行全方位的勘察和測量,精確的了解該地區的巖層結構和地下水的具體情況。對地下隧道的建設方案實施動態設計,根據工程的施工過程中的具體情況對設計進行修改,在確保工程進度的同時注意質量的安全可靠。如果盲目的按照設計圖紙進行施工,開挖地的實際一旦與設計不符,就會延誤工期,給工程建設單位造成嚴重的經濟損失。因此,在施工設計時要參考以往同一類型的工程經驗,根據施工路段地質、水文等條件以及相關的工程資料,設計出適合該地域的地下隧道施工方案。

(三)相關部門嚴格監管、驗收

為了保證地下隧道工程的質量,相關監測單位必須要對隧道施工進行嚴格的監測和驗收。因為地下隧道施工工程具有很強的隱密性,在工程的監測和驗收方面,不可避免的會存在一些問題,加上國家、相關行業的隧道工程、建設、管理目前還沒有形成一套完備的技術標準作為工程監管準則,這導致了有些隧道施工工程缺少有效的各個工序的檢測手段,對工程的驗收工作開展不順暢。這個難題給工程的監管提出了巨大的挑戰,在這種情況下,制定一部質量安全專項工程建設、地下隧道安全管理、驗收等方面的標準,對于保證地下隧道工程的質量意義重大,也勢在必行。

三、結語

隨著我國地下隧道工程的不斷增多,坍塌、火災、滲水、墻體裂縫等問題嚴重影響了工程的安全性和可靠性,必須選擇合理的施工方法,提前勘測,科學設計,加強監管驗收,保障工程質量安全。

參考文獻:

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關鍵詞:公路隧道工程;施工安全風險;管理方案

1公路隧道工程施工現場安全管理現狀問題

1.1施工現場存在安全隱患公路隧道工程大多屬于地下工程,地下視覺條件相對較差,不易發現潛存的風險,所處地理位置特殊,如果周邊地理結構松動,就很容易出現坍塌問題。其次,地下工程空氣質量相對較差,一旦某種有害氣體超標或者泄漏,就很容易導致中毒和爆炸事故。

1.2公路隧道工程施工現場監理制度不完善

和歐美企業相比,國內監理企業因為起步晚、發展遲緩而存在各種缺陷,不少監理企業并未達到甲等資質,內部管理模式不完善,不能根據隧道工程安全施工標準要求構建科學合理的監理制度。

1.3施工安全管理技術落后

部分施工企業在開展隧道工程安全監管工作的過程中依然使用傳統人工模式,未充分發揮智能監控設備的作用,不僅安全監督管理效率低下,需要投入大量的人工成本,而且很難及時發現安全風險問題,無法杜絕施工隱患。

2隧道施工安全風險與現場管理方案

2.1明確監理企業安全監督管理責任

優化隧道工程施工安全風險與現場管理方案,必須同步發揮施工企業和監理企業的作用,明確監理企業安全監督管理責任,構建科學可行的安全監理制度,引入先進的安全施工技術,量化安全監管流程,運用遠程監控技術和智能化技術對施工現場進行全方位監控。其次,監理工程師須認真查看隧道工程施工方案與施工圖紙,及時完善細節問題,確保施工方案的安全性和圖紙的精確性。另外,避免隧道工程在施工過程中出現安全隱患問題,監理工程師須著重細化整個施工期間和驗收期間的安全監督管理工作,配合施工企業嚴格檢驗施工材料與機械設備的安全質量。另一方面,監理企業應注意引導全體監理工程師全面提高自身的職業技能,依法履行工作職責。

2.2堅持施工風險控制原則

從整體結構來看,公路隧道工程施工風險原則主要包括動態化控制原則、多維度控制原則和分級控制原則。其中,動態化控制原則是指公路隧道工程施工屬于一項動態作業,施工點并非一成不變,在施工作業中,會隨著施工進度和施工點的變化而產生不同的風險因素,例如隔水層和圍巖區的施工風險就不同。一般來講,隔水層在開挖過程中有時會出現大量的涌水問題,圍巖區如果處理不當,就會導致因巖石松動而發生坍塌事故,所以,在施工風險管控工作中,必須堅持動態化控制原則,根據施工環境、施工進度的變化采取相應的預防措施。多維度控制原則主要是指在隧道施工中,要從多個方面來加強風險預防工作。在正式施工前,施工企業應全面考察施工范圍內的氣候環境、水文條件與地質結構,準確預測施工過程中可能會遇到的風險和隱患,根據分析結果制定風險控制對策。其次,要做好圍巖測量工作,科學劃分圍巖等級,針對不同等級進行采取相應的測量方式。如果發現圍巖結構并未達到穩定性標準要求,就不能直接進行挖掘,需要采取支護措施,以免隧道在施工中出現巖石坍塌事故。分級控制原則是指在公路隧道工程施工中將風險等級分為低度等級、中度等級、高度等級和極高等級,相比而言,低度等級大多在風險可控范圍之內,一般無須采用處理措施,只需要借助智能化技術進行監控以便于發現異常情況。中度風險在可控范圍內,需要采用較為簡單的相關技術進行控制。高度風險存在高危險性,對此需要采取專業處理措施,進行全方位監控,同時要確保風險控制成本不高于風險本身所造成的損失。極高風險帶有突發性和不可避免性,例如在隧道施工中有時需要用炸藥進行爆破,而爆破過程中難免會誘發爆炸、坍塌、山崩、滑坡等高危風險,對于這種風險,應盡力避免,同時,要綜合運用各種科學技術方法控制風險,在此環節,無須考慮風險控制成本。

2.3把握好水平桿的角度

水平桿在公路隧道工程施工中發揮的作用至關重要,在施工過程中,必須把握好水平桿的角度,在設置縱向水平桿的過程中,要將其安置在立桿內側。目前,縱向水平桿的接長方式有兩種:對接口連接和搭接。無論是采用哪種接長方式,均需滿足兩項基本規定:第一,交錯布置縱向水平桿的對接扣件,不要把兩根相鄰縱向水平桿的接頭設置在同步或同跨內,確保不同步或不同跨的兩個相鄰接頭水平方向所錯開的距離不低于50mm。第二,搭接長度不能小于1m,應該將等間距設置在3個旋轉扣件并進行固定,端部扣件蓋板邊緣至搭接縱向水平桿桿端得距離不應小于100mm。此外,對于橫向水平桿,必須為主節點處安置一根橫向水平桿,同時,主節點處兩個直角扣件之間的中心距不能超過150mm。與此同時,要將雙排腳手架靠墻一端的外伸長度控制在0.4L和500mm以內。另一方面,對于非主節點處的橫向水平桿,須按照支撐腳手板的等間距進行設置,間距不得超過縱距的1/2。此外,在立桿接長過程中,除了頂層頂步以外,其他各層與各步接頭均需要采取對接扣件進行連接。而且,對接和搭接應符合三項標準規定:第一,交錯布置立桿上的對接扣件,不要把兩根相鄰立桿的接頭設置在同步區域內,而且,對于同步內相隔一根立桿的兩個相隔接頭,要將它們在高度方向所錯開的距離控制在500mm以上。第二,各接頭從中心到主節點的距離必須小于步距的1/3。第三,要將搭接長度控制在1m以內,在雙管立桿中,副立桿的高度不能少于三步,鋼管的長度不得少于6m。

2.4科學搭建隧道內部腳手架

在搭建隧道工程腳手架之前,施工技術人員應認真編制所有與施工方案相關的資料,確保腳手架懸挑梁平面定位圖、側面示意圖和各種參數的精確度,準確核算懸挑梁和錨固件的受力指數,然后,將所有資料提交給施工企業技術管理人員負責審批。其次,在選用和組裝懸挑架結構的過程中,技術人員應該將腳手架一端的荷載統一轉移到底部形成剛性框架,對于懸挑架,必須選用型鋼材料制作而成的,與此同時,應結合懸挑架的荷載參數以及懸挑的具體長度進行精挑細選,切忌選用腳手架鋼管充當主挑梁。此外,需要注意的是,在采用槽鋼做挑梁時必須做好防側彎工作。再次,在組織懸挑梁時,必須將其平整擱置于梁板面之上進行錨固。同時,要注意將懸挑腳手架的立桿底部安置在非常牢固的區域,并加以固定,以此避免底部產生位移。另一方面,在懸挑梁外端設置鋼絲繩的過程中,需要對絲繩進行反拉,要將反拉鋼絲繩和懸挑梁的夾角控制在60°以上,而且,反拉鋼絲繩的過程中,必須和周邊隧道結構進行錨固,避免腳手架松動。同時,要注意將腳手架底層的步距控制在2m以內,必須將立桿和連墻件以及隧道工程進行穩固連接,根據標準要求控制連墻件之間的距離。除此之外,所設置的腳手板層數不能大于施工方案所設計的層數,要鋪滿腳手板并進行綁扎牢固,避免出現探頭板,同時要科學設置≥180mm的擋腳板,為作業層加設好防護欄桿。

2.5做好公路隧道工程施工風險評估工作

全面做好公路隧道工程施工風險評估工作,必須量化施工風險評估流程,依次做好隧道工程施工風險識別、施工風險評價、施工風險決策與施工風險控制工作。其中,隧道工程施工風險識別是整個風險評估工作的基礎,工程管理人員應聯合監理工程師以及全體施工技術人員認真分析已有的信息與潛存風險,準確識別各種風險因素,判斷施工風險所造成的影響,并將分析判斷結果納入施工風險評估系統中。施工風險評價工作與風險識別工作緊密銜接,該項工作能夠根據已經識別的風險因素及其影響評價出各種風險的危害程度與危害范圍,使施工風險評價體系更為健全。在具體評價工作中,工程管理人員會聯合監理工程師、設計師和施工專業技術人員綜合采用核對表法、專家調查法、情景分析法、層次分析法和人工智能網絡法來分析、判斷和評價施工風險因素,構建風險系統與施工風險管理模型,準確核算風險分布概率。施工風險決策工作通常與施工方案設計工作同步進行,在設計施工方案的過程中,工程管理人員會綜合考慮各種風險因素,將風險應對方案納入施工方案之中。施工風險控制工作是公路隧道工程施工風險評估工作的最后環節,也是頗為重要的環節。通常,在施工開展之前以及施工初期,工程管理人員已經制定了一系列風險控制方案,然而,公路隧道工程施工是一項動態作業,風險不是一成不變的,對此,需要做好風險再評估工作,針對具體風險采取專業控制措施,從而將施工風險所帶來的損失降到最低。

3結語

綜上所述,確保隧道工程項目施工的順利竣工,避免出現施工安全風險問題,施工企業應堅持動態化控制原則、多維度控制原則和分級控制原則,健全施工現場監管機制,把握好水平桿的角度,科學搭建隧道內部腳手架,充分借助智能化設備做好施工現場全方位監控工作,量化施工風險評估流程,依次做好隧道工程施工風險識別、施工風險評價、施工風險決策與施工風險控制工作。

參考文獻

[1]楊程鐘.淺議公路隧道施工安全風險管理[J].價值工程,2019,38(13):38-41.

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【關鍵詞】隧道工程;高壓富水;深埋技術;作用研究

本次研究采取了多種施工技術解決施工難題,用到的主要技術有索囊封灌漿、超前帷幕注漿、擇機封堵等等,最大限度的封堵了此工程的高壓大流量地下水,采取了相關的模擬實驗,切實的解決了巖石防止爆破等防御措施,有效的防止了災害的發生。本次隧道工程的順利修建完成,總結得到了一套完全適用于當前隧道工程建設使用的高壓富水地層深埋的施工工藝和施工技術,對國內未來隧道工程的建設具有重大的推動作用。

1.主要研究內容和技術路線

研究內容:(1)高壓大流量地下水處理技術;(2)隧道超前地質預報技術;(3)特長深埋隧道高速施工技術;(4)隧道施工的檢測技術等等。

技術路線。在前期進行大量的實驗研究,采取室內實驗、理論分析、現場實驗以及現場檢測等手段,開展相關的課題研究,同時將經驗和理論與實際相聯系,進而逐漸形成一套具有實用性的高壓富水地層深埋特長隧道綜合施工工藝和施工技術。

2.施工方法、方案和設備選型配套

2.1施工方案

先進行探測然后再進行挖掘,并且采用鉆爆的施工方法,采取無軌運輸的處理方式。

2.2施工方法

該研究隧道具有很多特殊的特點,具體有安全隱患多、可以施工面積不大、工期短、施工壓力大等諸多顯著性特點,采取的施工策略對施工設備的選擇具有很高的要求。(1)實行三臂液壓太車鉆孔,直接掏空嘈。(2)采用挖掘機從頂部動工,選擇側部裝卸的機器處理土石方,選擇超大型泥土運輸車進行運輸。(3)襯砌混凝土。選擇超長液壓臺車作為混凝土的輸送工具,混凝土直接通過輸送泵進入隧道內,采取插入式振搗施工,在處理水溝時,采取小塊鋼板作為模板進行施工,而路面的混凝土則采取人工處理,在攤平以后實行振搗,并且混凝土需要在運輸車內攪拌完成以后直接輸送到需要地。(4)施工通風。在施工恰當的位置安設大功率通風設備進行通風。(5)隧道內的地質預測。采用先進的地質分析、先進雷達、探孔等技術手段對隧道內的地質情況進行播報。(6)地下水的處理。嚴格實行限量排放,以堵為主的處理原則,采用多種注漿方法進行注漿。

3.收貨的主要經驗

(1)在合同管理中,首次將超前地質預報寫入合同內容當中,在預防復雜地質隧道施工安全、預測超前地質預報等方面有效的完善了制度。

(2)在本次特長隧道的施工中,采取了鉆爆破的方法進行,并且是利用無軌模式進行運輸,這樣有助于快速高效的使用機械化開展工作。

(3)選擇合適的時機對地下水進行封堵,采取有效的灌漿方式,切實有效的提升了工程的施工進度。

(4)在兩個隧道洞的處于一個平導情況下,在特長隧道中,采取無軌運輸方式有助于隧道內的通風,能在必要的情況下改變施工組織或者改變施工方法,在這二者之間可以根據實際需要進行靈活的變換,可以在最短的時間內繼續開工等諸多優點。

(5)在選擇添加劑材料時,基本上是以超細沸石粉為主,能大大的提升混凝土的凝固度,提升混凝土的強度和硬度。在借用一些必要的工具的時候,能有效的處理好噴射混凝土的施工,在巖石爆破施工段中,有既快速的進行噴護,同時又能保障施工的安全性,有助于提升施工的安全性能。

(6)為了能有效的解決一些特殊地質的爆破技術困難,采取深孔大直徑分段進行爆破的模式,有利于克服這一技術性難題。

(7)苗干的設計需要精心的設計,必須設立在必要的兩個點之間,在進行施工觀測時,可以多利用苗干應力作為計算的出發點,這一技術在未來十分值得推廣。

(8)在解決地下水徑向封堵以及隧道內施工的通風問題方面,引入計算氣體力學分析具有重要的突出意義,這一分析技術的引入,極大的解決了這兩個施工難題。

(9)使用帶有凈化裝置的或者帶有低污染裝置的設備的內燃設備,對于完善通風具有重要作用,如果隧道內較為潮濕,那么隧道在選擇成型工具時,不宜挑選全電腦臺車,而是使用半電腦臺車較為合適,這樣做一方面既提升了施工的安全性,保障了施工人員的生命財產安全,另一方面也有助于提升混凝土的澆筑質量,保障工程的安全性,進而保障了工程的綜合質量。

(10)新技術。1)新材料。微纖維、超細沸石粉、膜袋等新材料的引入和實用。2)新工藝。在鉆孔工藝方面,實用了電腦臺車全自動鉆孔工藝,以及相關的混凝土快速建筑安全施工工藝等等多種較為先進的施工工藝。3)新設備。大型的高壓灌漿系統、先進的預報系統、大型的通風射流風機等等。

4.結論

在本次特長隧道施工中采取高壓富水地層超深埋技術的應用過程中,重點通過了室內實驗,理論分析、現場實驗以及現場檢測等多種手段,切實有效的解決了特長隧道施工中的通風問題、巖石爆破防治問題、高壓涌水處治問題等許多核心的技術難題。取得了一系列的富有成果的關鍵性技術,并且這些技術在特長隧道施工中是直接轉化為了生產力,通過這些技術的不斷投入使用,整個隧道工程的建設速度快速提升,工程質量逐步提高,工期也如期的得以完成。總的來說,本次作用研究的成果是十分顯著的,總結出了一套實用性很強的高壓富水地層超深埋特長隧道綜合施工工藝和施工技術,在推動未來國內的隧道施工方面和改進隧道施工方式方面具有重要作用。

5.總結

綜上所述,眾所周知,特長隧道的施工難度是十分高的,困擾著許多的施工企業。在國內建設事業蓬勃發展的大環境下,不斷的創新隧道的施工技術和施工工藝,開展各種技術性難題實驗,有助于解決當前隧道施工的技術性難題和未來發展所面臨的困境,為未來隧道施工的順利完成打下堅實基礎。

【參考文獻】

[1]卿三惠,楊家松,黃世紅.高壓富水地層超深埋特長隧道施工技術研究[J].鐵道工程學報,2009,01:86-91.

[2]任文峰.高水壓隧道應力場―位移場―滲流場耦合理論及注漿防水研究[D].中南大學,2013.

[3]毛正君.脆弱生態區隧道群施工期地下水運移特征及環境效應研究[D].長安大學,2013.

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【關麓詞】隧道工程;施工風險;施工管理

【 abstract 】 tunnel project, as a special construction activities, also is a high-risk construction project. This paper, from the complex geological conditions, the surrounding environment of the risk of tunnel engineering, and in the light of relevant risk, and puts forward the construction management avoid risk measures.

【 shut featuring words 】 tunnel project; Construction risk; Construction management

中圖分類號:U455 文獻標識碼:A文章編號:

隨著經濟的飛速發展,國與國、地區與地區、城市與城市連接更為緊密,除高科技網絡化連接以外,還有四通八達的交通線。近些年來,高速公路運輸和鐵路運輸得到空前發展,為縮短距離,不得已修建了各種隧道工程。隧道工程與其他工程相比,具有隱蔽性、施工復雜性、地層條件和周圍環境的不確定性等突出特點,從而加大了施工技術難度和風險,同時也對現場的施工管理提出了更高的要求。

一、隧道施工風險特點

(一)、由于勘察設計資料有限,設計計算理論不完善和在隧道施工中會不可避免地遇到一些突發偶然事件等原因,使得隧道施工的風險具有發生的偶然性和大量發生的必然性;

(二)、在隧道施工過程中,由于試驗數據離散性大,勘察報告提供的場地性質資料有限,地下情況的不可預知性,施工風險的可變性就更加明顯;

(三)、由于隧道施工對場地周圍土體的擾動大,造成了對場地周圍建筑物、居民生活和環境的影響,除本身的技術因素影響外,隧道施工還不得不與外部環境發生關系,這樣使得隧道施工風險不但具有內部因素的多樣性,而且還具有鮮明的層次性。

二、隧道施工風險

(一)、工程地質、水文地質條件復雜性

隧道地質工作貫穿于整個隧道的建設過程。施工前的地質工作,通過地面測繪、物探、少量的槽探和鉆孔查清工程區的地質背景、地質構造和主要的水文地質條件。長隧道往往是工程的控制點,應盡量避開大斷層,大滑坡、大溶洞、松軟地層等不良工程地質體。但施工前的地質工作僅出于搜集資料的技術手段限制,加上地質體的復雜性,所取得的資料不能完傘滿足施工要求。由地表工作為主推斷制約隧道地質條件與隧道施工中實際遇到的地質條件相差很遠,漏掉的一些不良地質體給施工帶來許多想不到的閑難。施工前工程地質工作的重點是奩清大的地質構造和工程區的工程地質條件,但是花巨額投資挖眾多的探洞,鉆數千米鉆孔,全面弄清細微的地質條件是得不償失的,也是不可能的。在隧道施工中,不但要了解宏觀的地質構造,還要了解巖體的結構,不但要了解全隧道的地質條件,還要知道其出現的位置及穩定程度。以便確定每~段的圍巖類別和開挖斷面、支護設計參數、開挖方法、爆破進尺和裝藥蹙。

(二)、施工方案的復雜性

隧道工程建設中,施工隊伍、機械設備,施工操作技術水平等對工程的施工風險都有直接的影響。由于工程施工技術方案與工藝流程復雜,且不同的工法又有不同的適用條件,貿然采取某種方案、技術和設備勢必會產生風險。同時,整個工程的建設周期長、旅工環境條件差,這些對施工單位人員都很容易產生不良影響,容易導致出現各種意外風險事故。

(三)、隧道工程的周邊環境的復雜性

所建工程周圍的地面構筑物和周圍環境設施一般都很復雜,尤其是城市繁華地帶,臨近的建筑物的結構類型、基礎類型,周邊道路及管線的類別等。在隧道工程的建設過程中,無論采用何種工法或工藝都很難避免的對以上這些構筑物造成直接的影響或一定程度的破壞。

三、加強施工管理

雖然影響隧道施工風險的因素很多,但客觀的因素是隧道所處的地質條件和自然環境,而主觀的因素就是人們對地質的認識能力和改造環境的能力,根據施工的具體條件實施動態的管理是進行工程風險規避的重要手段。對隧道工程的施工風險管理應該從以下幾個方面著手。

(一)、加強地質超前預報

目前在隧道施工期間采用的超前地質預報方法從專業技術方面可分為常規地質法和物探法兩大類,具體有以下幾種:(1)超前導坑;(2)正洞地質素描;(3)水平超前探孔;(4)聲波測試;(5)紅外探水;(6)電磁波法。在綜合地質超前預報中的各種方法中,超前導坑法成本太高、在構造復雜地區準確度不高;正洞地質素描法對與隧道夾角較大而又向前傾的結構面容易產生漏報,水平超前探孔法在復雜地質條件下預報效果較差、很難預測到正洞掌子面前方的小斷層和貫穿性大節理、鉆孔與鉆孔之間的地質情況反映不出來;紅外探測法這種方法只能確定有無水,至于水量大小。因此施工時應該根據具體的地質條件,選取合適的地質超前預報方法。

(二)、選擇科學、合理的施工方法

目前常用的施工方法應注意的問題有:1.明挖法:明挖法施工隧道的工藝相對簡單、受力明確,操作方便,但需做好地下管線拆遷或加固穩定、地面交通疏導、環境保護以及基坑安全穩定等工作。2.蓋挖逆筑法:適宜于軟弱土質地層,地下水穩定在基底高程0.5m以下的地層條件,否則還需要配以降水措施。蓋挖逆筑法施工,一般分兩個階段:地面施工階段——圍護墻、中間柱、頂板施工;洞內施工階段——土方開挖、結構、裝修和設備安裝。3.噴錨暗挖法:噴錨暗挖法施工自始至終處于暗挖土體與隧道結構施筑與置換的動態過程。隧道圍巖始終處于穩定與失穩兩種態勢的交變過程之中。為確保施工過程中隧道圍巖穩定,必須采用監控測量的方法,對圍巖、支護結構的狀態進行實時監測,及時反饋信息,指導安全施工。

(三)、培養一支懂管理、精技術、高素質的人才隊伍

隨著工程的實踐,一大批從事隧道工程施工的工技術人員脫穎而出,施工隊伍得到鍛煉,并在實踐中積累了豐富的施工經驗。在現場的施工企業的工程技術人員在發現地質條件與設計有出入時,應及時與勘測、設計單位溝通,通過處理、反饋,及時修正設計,合理控制施工全過程。

結合目前國內外的發展現狀,隧道工程在施工過程中雖然存在著很多的安全隱患,但是只要從事技術管理、研究的工程技術人員提高隧道的設計、施工技術以及工程管理的水平,增強風險防范意識,施工風險是完全可以避免的。

參考文獻:

[1]楊泓全.論提高隧道施工管理水平[J].城市建設理論研究,2011.

[2]鄧文俊.論隧道工程的施工管理[J].江西建材,2009.

篇10

關鍵詞:隧道工程施工;溶洞;塌方

中圖分類號:TD262.1+4 文獻標識碼:A

第一,隧道溶洞塌方的簡述

在隧道工程開挖的施工過程中,塌方事故是一類發生概率很高的事故,其給隧道的整個施工過程帶來了很多不便,比如說導致了嚴重的機械損失以及延長了施工工期,有的甚至危及到了施工人員的生命和財產的安全。我國很多已經竣工的或是正在施工的隧道工程都出現過塌方事故,因此防止隧道工程塌方事故的出現以及發生塌方事故后的整治工作也已經成為了隧道工程施工的關鍵工作之一了。導致隧道工程施工的過程中出現的塌方有很多方面的原因,既有自然方面的原因也有施工質量以及施工方法等人為因素的原因。所以,要想有效的防止塌方事故的發生,就必須做好隧道工程的施工管理工作,從自然因素和人為因素兩個方面考慮,采取最為合適的方法對待塌方事故。隧道工程施工現場的黃土的成分是很復雜的,而且不同地點的黃土的成分也是有差異的,不同成分的黃土受到水的影響的程度也是有差異的。所以,在隧道工程的施工準備階段,應先對黃土進行土力學試驗,從而指導施工時的含水量的控制工作。施工之前還要查清楚隧道工程施工現場的地表情況,應盡可能的減小地表水對隧道上覆土層的影響,當無法取得理想的效果時,應及時的采取回填夯實以及注漿加固等輔助方法。當隧道工程的走向在很大的范圍內是與黃土塬邊的平行走向或是沿著黃土沖溝的走向時,其偏壓就會很大,并且黃土覆蓋層就會相對薄弱些,那么就很容易出現滑坡現象或是塌方事故。在對大斷面的黃土隧道工程施工時,必須詳細的分析隧道斷面的埋深和大小,同時還要考慮圍巖的穩定性,其常用的施工方法為CRD法、弧形導坑法、雙側壁導坑法以及CD法。當黃土隧道出現塌方事故后,其穩定性已經不滿足要求了,所以應先對隧道的塌方體進行加固處理,確保塌方體仍然具有足夠的自穩能力后,再進行大管棚過渡的處理措施。由于施工現象的地質條件是多變的,黃土的組成成分也是很復雜的,同時施工人員的地質勘探工作也并不全面,因此施工過程中還是存在的很多的突發的不確定的因素的,這就要求了必須做好對隧道工程施工的安全管理工作,一切工作應以安全性為前提,謹慎的、一絲不茍的進行施工的過程。

第二,隧道施工時溶洞塌方的原因分析

(一) 施工方法不當及施工操作不正確。導致施工人員選擇了錯誤的施工方法的最主要的原因就是對施工現場的地質條件掌握的不全面。當沒有對現場進行準確的地質勘測時,參與施工的人員又沒有足夠的施工經驗,施工人員的不認真的態度等因素都會導致塌方事故的發生。沒有對施工工序進行合理的安排,相鄰工序之間的間隔時間過長,襯砌以及支護操作進行的不及時,圍巖暴露在外面的時間太長就會導致風化現象的出現,也會導致塌方事故的出現。使用鋼質的材料進行支撐的操作時,發現支護松動時如果沒有進行及時的加固處理或是支撐架本身的質量不過關也可能會引起塌方事故,由于塌方段一般都是大跨度和大斷面的結構,所以在開挖施工時,圍巖就會受到擾動,那么錯落體內的圍巖的穩定性就會變差。當有雨水天氣時,上覆土層的粘聚力就會大大的下降,大部分溶洞頂部的土體自重都會施力在隧道工程開始的支護結構上,而一般初期支護結構的強度是不滿足要求的,所以洞頂部地表土體就會垮塌,因垮塌而形成的沖擊荷載就會導致局部坍塌現象的出現,還會造成突發性塌方事故的發生。

(二) 施工人員對黃土不夠了解,對一些突發性情況缺乏預見性。塌方事故的出現主要有以下征兆:噴射的混凝土產生了縱向和橫向的裂紋;支撐梁和支撐柱折斷或是變形了,扒釘受力變形,或是填塞木彎曲折斷了;坑道內的滴水和滲水有明顯的變渾濁或是加劇的趨勢;圍巖的變形速度以及變形的數量明顯的超過了最大值;巖層的節理縫、裂縫以及層理有明顯的張開和加大的趨勢。若是施工人員對這些征兆不夠了解,不能及時的預見塌方事故并采取措施,就很容易導致塌方事故的出現。

第三,隧道施工時溶洞塌方的處理方案

(一) 小導洞法。這種方法主要就是利用注漿大管棚以及注漿小導管,對已經塌方了的塌方體進行預支護。開挖的方式為分階段和短進尺的方式,在開挖的過程中對塌方體必須是要隨時支護的。這種方法的優點就是充分的考慮到了隧道工程施工的技術條件以及施工現場的技術條件,注漿法以及管棚法的優點都得到了很好的利用。施工采用這種方法時要想達到理想的處理效果,就必須形成一個能對上面的松散的巖石起支撐作用的殼體。

(二) 注漿錨固法。注漿錨固法也是一種常見的塌方處理方法,其技術基礎是中高壓注漿技術以及非套管成孔技術。而這種方法的最核心的技術就是非套管成孔技術,因為這種技術能夠充分的保持鉆孔相對穩定,而利用中高壓注漿技術注漿時,不但能夠增大注漿的半徑,將壓力注漿加固體和超前長錨桿有機的結合在一起,從而充分發揮超前錨桿的支護作用。但是這種方法是有一個顯著的缺點的,即必須在塌方體的上面部位打入長度大于30m的錨桿,這是十分有難度的,否則這種方法就無法發揮作用。

通過以上的論述,我們對隧道溶洞的簡述、隧道施工時溶洞塌方的原因分析以及隧道施工時溶洞塌方的處理方案三個方面的內容進行了詳細的分析和探討。隧道工程的塌方事故嚴重的威脅著工程施工的安全性,因此在施工的過程中,必須積極的采取各類防治措施,有效的預防和治理塌方事故。要想防止塌方事故的發生,就必須做好施工現場地質條件的勘測工作,對于不良的地質條件必須制定合理的設計方案。要想治理好塌方事故,就必須根據不同的情況采取不同的治理方法,同時還有做好對工程施工質量的監控工作,這樣才能真正的處理好塌方事故,促進隧道行業的快速發展。

參考文獻

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